SU148795A1 - Способ получени 60-80%-ной азотной кислоты под атмосферным давлением - Google Patents

Description

Известен способ получени  азотной кислоты из жидких очислов азота, воды и кислорода, осуществл емый путем гетерогенного пронесс .

Предлагаемый способ получени  60-80%-ной азотной кислоты под атмосферным давлением из жидких окислов азота, воды и кислорода, отличаетс  частичным проведением реакции образовани  азотной кислоты в газовой фазе при температуре не выше 250°, что обеспечивает получение продукта особой чистоты.

Технологический процесс предлагаемого способа сводитс  к следующему .

Окислы азота, вод ные пары и кислород смешивают в реакционном объеме, где -протекает реакци  образовани  азотной кислоты в газовой фазе и окисление вторичной окиси азота, выдел ющейс  при этом.

Газова  смесь при поступлении в реакционный объем, согласно экспериментальным данным, должна содержать.

При получении 60%-ной НЫОз (отдутой): NO2 22%- Н20 54%О2 24%; 0,41; степень переработки 92-93%.

При получении 66%-ной HNOa: NO2 26%; Н2О 48%; 02 26%; NO2MH2O 0,54; степень переработки 84--86%

При получении 70-71%-ной HNOa: NO2 32%; Н2О 49%; О2 19%; ,65; степень переработки 75%.

При получении 75%-ной НЫОз: NO2 44%; Н2О 34%; О2 22%; ,3; степень переработки 45-50%.

При получении 80%-ной НЫОз: NO2 50%; Н2О 26%- О2 24%; .1,9; степень -переработки 35-38%.

Во всех случа х степень лереработки, может быть увеличена повышением парциального давлени  окислов азота (при сохранении посто н№ 148795, . ., 2ным соотйошением NOgj/iHzO за счет снижени  парциального давлени  кислорода. Такое снижецде-концентрации кислорода допустимо до концентрации его, необходимой дл  полной переработки окислов азота в азотнуЮ кислоту заданной концентрации.

Основной процесс образовани  азотной кислоты протекает в холодильнике-конденсаторе .. Снижение температуры в холодильнике благопри тно отражаетс  на скорости окислени  вторичной окиси азота, а также и на реакции взаимодействи  четырехокиси с вод ным ,паром. Далее, при снижении температуры повышаетс  парциальное давление четырехокиси азота, вследствие смещени  равновеси  реакции: N204 2NO2B сторону образовани  N504. Это, в свою очередь, ускор ет процесс кислотообразовани , так как скорость образовани  пр мо пропорциональна парциальному давлению четырехокиси азота. Повышению скорости реакции также способствует высокоразвита  поверхность, образующа с  в объеме холодильника-конденсатора при конденсации па.ров воды и азотной кислоты.

Перечисленные обсто тельства дают возможность получать азотную кислоту цод атмосферным давлением с концентрацией до 90%. Отличительной особенностью предлагаемого способа  вл етс  проведение реакции образовани  азотной кислоты в газовой фазе.

Необходимой чистоты кислоты достигают за счет использовани  практически чистых окислов азота, причем испар ют их при температурах ниже 20°, что способствует уменьшению уноса примесей. Испарение дистилл та или ионитной воды также обеспечивает получение паров нужных кондиций, причем последнее проверено в полузаводских услови х .

Ведение процесса при пониженных температурах повышает коррозионную устойчивость аппаратуры и это предполагает возможность получени  азотной кислоты (по крайней мере класса В-3) в аппаратуре из некоторых марок нержавеющих сталей.

На чертеже показана принципиальна  схема получени  азотной кислоты.

В реакционный аппарат / (удельный реакционный объем должен составл ть 0,3-0,6 миг в сутки) подают окислы азота с кислородом из испарител  2 и вод ные пары (с кислородом или без него) из испарител  3.

Испарители 2 и 5 изготовл ют однотипными из кварцевого стекла, причем в обоих случа х предусматривают дренажные линии дл  дренажа части воды и окислов азота (последние должны дренажироватьс  в очень незначительном количестве). Также предусматривают подачу в испаритель 3 пара (через змеевики или другим способом) и в испаритель 2 теплоносител  дл  поддержани  в этих аппаратах необходимой температуры, котора  определ етс  заданной концентрацией продукционной кислоты. Температура в обоих испарител х при необходимости может быть снижена за счет подачи кислорода. Лини  подачи .паров должна обогреватьс  до температуры на 5-10° выще точки росы поступающего по ней вод ного пара.

В реакционном объеме аппарата / протекает реакци  образовани  азотной кислоты в газовой фазе и окисление вторичной окиси азота. Из аппарата / смесь газов поступает в холодильник- конденсатор 4, выполненный из кварцевого стекла, типа труба в трубе, где происходит основной процесс кислотообразовани .

Охлаждение производ т рассолом до температур 5-7°. В цел х повышени  растворимости окислов азота температура может быть понижена .

При получении 80%-ной HNOs происходит расслаивание жидкой смеси, и в этом случае снижение температуры будет целесообразно.

Необходимый реакционный объем холодильника-конденсатора должен составл ть пор дка 0,2-0,25 . мнг. в сутки при соотношении объема к поверхности 0,33-0,38 холодильника азотна  кислота и окислы азота поступают в кварцевый сепаратор 5 любого типа и затем в отбелочную кОиПонну 6, выполненную из кварцевого стекла. Предусматривают обогрев колонны и подачу .кислорода, необходимого дл  синтеза HNOs (кислород предварительно должен проходить через фильтры 8. дл  очистки от примесей ). Смесь окислов азота и кислорода подают в испаритель 2 или ввод т непосредственно в реакционный объем.

Продукционна  кислота поступает в сборник 7, откуда подаетс  на разлив в бутыли или другие емкости.

Переработка окислов азота, выход щих из сепаратора 5, целиком зависит от концентрации получаемой кислоты и от технологических условий данного производства.

Например, при получении 70%-ной HNOs окислы азота (количество окислов азота в выход щих газах будет составл ть 4-6% от поступающих в систему при концентрации 14-19% и степени переработки 75%) могут быть направлены в нитроолеумную колонну цеха крепкой азотной кислоты (эта колонна служит в отделении отбелки дл  улавливани  окислов азота из газа после конденсации). Если имеетс  цех слабой азотной кислоты под атмосферным давлением, то остаточные газы установки могут быть в нем утилизированы. Любой из этих вариантов вполне осуществим в промышленности.

Предметизобретени 

Способ получени  60-80%-ной азотной кислоты под атмосферным давлением из жидких окислов азота, воды и кислорода путем гетерогенного процесса, отличающийс  тем, что, с целью получени  продукта особой чистоты, реакцию образовани  азотной кислоты частично ведут в газовой фазе при температурах не выше 250°.

148795

Пар. 102) O oepeS

и пи б цех слабой

НИОз, продукци  на раз/iuD